la prochaine fois qu'une rivière déborde de ses rives, ne blâmez pas seulement les nuages ​​de pluie. Des scientifiques du système terrestre de l'Université de Californie, Irvine a identifié un autre coupable :les plantes à feuilles.

Dans une étude publiée aujourd'hui dans Nature Changement Climatique , les chercheurs de l'UCI décrivent le rôle émergent de l'écophysiologie dans les inondations riveraines. En tant qu'adaptation à une surabondance de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, des arbres, les plantes et les graminées resserrent leurs pores stomatiques pour réguler la quantité de gaz qu'elles consomment, un mécanisme qui limite la libération d'eau des feuilles par évaporation.

"Les plantes sont plus économes en eau et évacuent moins d'humidité du sol souterrain par leurs pores dans une atmosphère riche en carbone, " a déclaré le co-auteur de l'étude Mike Pritchard, Professeur assistant de science du système Terre à l'UCI. "Ajoutez cela sur des milliards de feuilles très ensoleillées, endroits verdoyants, surtout les tropiques, et cela signifie qu'il y a beaucoup plus d'humidité du sol stockée sous terre, à tel point que les modèles climatiques prédisent que les événements de précipitations satureront le sol et que davantage de pluie ruissellera dans les rivières. »

Pritchard a déclaré que ce soi-disant effet de forêt domine les réponses atmosphériques au CO 2 sur la plupart des masses continentales jusqu'à 30 degrés au nord et au sud de l'équateur, c'est là que vivent la plupart des gens. Et il a noté que ce phénomène d'origine végétale pourrait avoir une grande influence sur les inondations dans le bassin du fleuve Mississippi.

"J'étais vraiment intéressé par le Mississippi parce que c'est dans notre propre arrière-cour nationale, " a déclaré Pritchard. " C'est un gros, bassin complexe alimenté par de multiples sources, mais il semblait que les pluies printanières sur la côte est et les Appalaches s'écoulaient plus efficacement en raison de ces effets de la physiologie des plantes, conduisant à un débit de pointe du Mississippi plus précoce que la normale, ce qui a du sens en fait. Les pluies de printemps peuvent s'écouler plus facilement."

Il a déclaré que les effets jumeaux de la physiologie des plantes dans le sud-est des États-Unis et des anomalies de précipitations causées par le réchauffement atmosphérique plus au nord dans le bassin du Mississippi "conspirent vraiment pour augmenter les statistiques des inondations futures dans une proportion égale".

Auteur principal Megan Fowler, un ancien étudiant diplômé de l'UCI en science du système Terre, dit que « pour cette étude, nous avons examiné comment le changement climatique affectera les futurs débits des rivières dans le monde et avons constaté qu'au lieu des suspects habituels dans le cycle de l'eau, les précipitations régionales changeantes dues au réchauffement climatique ou à d'autres impacts de plus de CO 2 dans l'atmosphère - c'est en fait comment la physiologie de la végétation des basses latitudes réagit à l'augmentation du carbone dans l'air qui joue un rôle démesuré dans la dynamique des rivières. » Depuis l'obtention d'un doctorat à l'UCI plus tôt cette année, Fowler est devenu associé postdoctoral à l'Institut coopératif de recherche en sciences de l'environnement à Boulder, Colorado.

L'équipe a utilisé des outils largement disponibles pour tirer leurs conclusions :un modèle hydrodynamique pour fournir des données granulaires sur le débit des rivières et le modèle du système terrestre le plus populaire au monde, développé par des chercheurs du U.S. National Center for Atmospheric Research et du U.S. Department of Energy.

"Aucun de ces outils n'est inhabituel, " a déclaré Pritchard. "Il se trouve qu'ils n'avaient jamais été liés de cette manière auparavant."

Une approche peu courante de l'étude consistait à isoler les effets de la physiologie des plantes de ceux de la température. Les scientifiques ont mené des expériences dans lesquelles ils ont augmenté le CO 2 sur les feuilles et en ont conduit d'autres dans lesquels ils ont ajouté le gaz à l'atmosphère pour provoquer le réchauffement. Ensuite, ils ont fait les deux en tandem pour essayer de déterminer les contributions relatives des facteurs aux résultats.

"Ce sont des expériences de type main de dieu qui font tout l'intérêt d'avoir des modèles climatiques, " dit Pritchard. " Dans la nature, il n'y a aucun moyen de séparer les effets de la température et de la physiologie des feuilles avec un CO accru 2 dans l'atmosphère, mais nous pouvons le faire avec beaucoup de succès avec nos modèles."

Bien connu dans la communauté des chercheurs sur le climat pour ses travaux sur la physique des nuages, turbulences et précipitations, il a noté:"Mais maintenant, je me rends compte qu'il peut être tout aussi important de traiter des incertitudes telles que l'ampleur réelle de l'effet stomatique dans les écosystèmes tropicaux - où les données d'expériences sur le terrain sont rares -. C'est probablement en retard en termes d'examen par rapport aux problèmes avec des nuages ​​​​et des précipitations mieux limités par les données satellitaires. Il est peut-être temps de les ramener sur Terre. "